Influência da adição de subprodutos da indústria vinícola nas propriedades do polímero biodegradável poli (ácido lático)

Abstract

Encontrou-se nos polímeros biodegradáveis uma alternativa atraente para plásticos com propriedades que conciliassem a durabilidade e uma rápida degradação após o descarte. Um exemplo desses polímeros é o poli (ácido lático) (PLA) que apresenta potencial para aplicações em diversas áreas. Porém, apesar da sua versatilidade, o PLA apresenta algumas limitações, como a degradação através do processamento térmico e a redução de propriedades mecânicas. Alguns estudos mostram que a mistura de diversos materiais tais, como fibras e partículas ao polímero, podem melhorar suas propriedades significativamente. Com o intuito de preservar o meio ambiente e analisar as propriedades do PLA sem prejudicar sua degradabilidade, usou-se nesse trabalho os subprodutos provenientes da indústria vinícola como partícula misturado ao polímero. Os resíduos da indústria vinícola, após serem descartados no solo, geram significativo impacto ambiental, pois possuem elevado caráter poluidor necessitando serem incinerados ou dispostos em aterros sanitários. Entretanto, esses resíduos possuem polifenóis considerados antioxidantes naturais que podem estabilizar termicamente os polímeros. Desta maneira, neste trabalho buscou-se incorporar ao PLA subprodutos da indústria vinícola, tais como o resíduo e a farinha de uva, com a finalidade de melhorar as propriedades do polímero. Com base nisso, foram preparados dois grupos de composições, um com o resíduo vinícola (RV) e um com a farinha de uva (FU) sendo que cada grupo contém amostras com 1%, 2%, 5% e 10% de partículas, além do polímero puro para controle. As amostras foram preparadas através de um misturador interno num reômetro de Torque e posteriormente trituradas e prensadas formando um filme fino. Em seguida, os materiais foram caracterizados utilizando Termogravimetria (TG), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Espectroscopia de Infravermelho (FTIR) e Ensaio de Biodegradação. Através das análises foi verificado um aumento na temperatura de início de degradação térmica do polímero resultante da união de subprodutos da indústria vinícola com o poli (ácido lático).

Abstract : Biodegradable polymers were found to be an attractive alternative for plastics with properties that reconciled durability and rapid degradation after disposal. An example of such polymers is poly (lactic acid) (PLA) which has potential for applications in several areas. However, despite its versatility, PLA presents some limitations such as degradation through thermal processing and reduction of mechanical properties. Some studies show that blending different materials such as fibers and particles into the polymer can improve their properties significantly. In order to preserve the environment and improve PLA's qualities without impairing its degradability, the by-products from the wine industry were used as a particle in the polymer. Waste from the wine industry after being discarded in the soil generates a significant environmental impact, as they have a high polluting character and need to be incinerated or disposed of in landfills. However, these residues have high amounts of polyphenols considered natural antioxidants that can thermally stabilize the polymers. In this way, in this work we tried to incorporate to the PLA by-products of the wine industry such as the residue and the grape flour for the purpose of improving the properties of the polymer. Based on this, two groups of compositions were prepared, one with the wine residue (RV) and one with the grape flour (FU), each group containing samples of 1%, 2%, 5% and 10% of the particles, besides the pure polymer for the control. The samples were prepared through a Haake extruder and then crushed and pressed into a thin film. Then the materials were characterized by Thermogravimetry (TG), Differential Explanatory Calorimetry (DSC), Infrared Spectroscopy (FTIR) and Biodegradation Assay. Through the analyzes an increase in the thermal degradation onset temperature of the polymer resulting from the union of by-products of the wine industry with poly (lactic acid) was verified.